JP2011165936A - Laminated chip control circuit and laminated semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a laminated chip to self-recognize an end chip which turns back transfer data. <P>SOLUTION: The laminated chip control circuit includes an input terminal (SE) for an SE signal common to each of the semiconductor chips (1, 2), an input terminal (SE2) for an SE2 signal in which the SE signal is branched at an immediate upper chip and returned, and an SO control circuit 24 which detects an end chip depending on the presence or absence of the SE2 signal input. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、積層された複数の半導体チップにおいて積層方向の一方側へのデータの受け渡しを制御する積層チップ制御回路と、積層チップ制御回路を半導体チップごとに有する積層半導体装置とに関する。   The present invention relates to a stacked chip control circuit that controls data transfer to one side in a stacking direction in a plurality of stacked semiconductor chips, and a stacked semiconductor device that includes a stacked chip control circuit for each semiconductor chip.

複数の半導体チップを積層して集積度を上げる積層半導体装置が知られている。
積層半導体装置は、通常、ベースとなる最下層の半導体チップの上に、別の半導体チップを貼り合わせるが、薄い半導体チップを幾つも重ねると、限られた高さで高集積化が可能となり有利である。
その一方で、薄い半導体チップに対しワイヤボンド等の接続法を採用するとチップ強度に難があり、また、半導体チップが薄いと、その厚さ方向を貫く貫通ビアが形成しやすいため、貫通ビアによるチップ間接続法が一般に行われる。
A stacked semiconductor device is known in which a plurality of semiconductor chips are stacked to increase the degree of integration.
In a laminated semiconductor device, another semiconductor chip is usually bonded on the lowermost semiconductor chip as a base. However, if a plurality of thin semiconductor chips are stacked, it is possible to achieve high integration at a limited height. It is.
On the other hand, if a connection method such as wire bonding is used for a thin semiconductor chip, the chip strength is difficult, and if the semiconductor chip is thin, it is easy to form a through via that penetrates the thickness direction. A chip-to-chip connection method is generally performed.

この接続法では、貫通ビアの位置に関し、貼り合わせるチップ面同士で整合性をとる必要がある。接続端子の位置を横にずらすため導電層とコンタクトビア(プラグ)を組み合わせることも可能であるが、それでも接続端子の位置の制約は大きい。   In this connection method, it is necessary to achieve consistency between the chip surfaces to be bonded with respect to the position of the through via. Although it is possible to combine the conductive layer and the contact via (plug) in order to shift the position of the connection terminal to the side, the restriction on the position of the connection terminal is still great.

一方、入出力端子の数や位置が揃った半導体チップの積層を行う場合がある。例えば、メモリ装置では、入出力端子を含めた同じ構成の集積回路を持つ複数の半導体チップを幾重にも重ねて大規模化を図ることができる。このとき半導体チップの構成が全く同じなら、単一ウェハから切り出したものを用いることができ、チップコストを大幅に削減できる。また、同じような観点から回路機能は異なっていてもデータ入出力端子の仕様が同じ場合もあるため、このような場合、ロジック回路でも貫通ビアを用いるチップ積層接続が可能である。   On the other hand, semiconductor chips with the same number and position of input / output terminals may be stacked. For example, in a memory device, a large scale can be achieved by stacking a plurality of semiconductor chips each having an integrated circuit having the same configuration including input / output terminals. At this time, if the configuration of the semiconductor chip is exactly the same, a chip cut out from a single wafer can be used, and the chip cost can be greatly reduced. In addition, since the specifications of the data input / output terminals may be the same even if the circuit functions are different from the same viewpoint, in such a case, chip stacking using through vias is possible even in the logic circuit.

メモリチップを幾重にも重ねる積層メモリ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1では、内部回路に対する貫通ビアの形成位置を奇数番目と偶数番目の半導体チップで交互に異なる構造としている。これにより、入力側の貫通ビアの位置と出力側の貫通ビアの位置を変えて内部回路への情報設定を容易にすることができるとしている。
A stacked memory device in which memory chips are stacked in layers is known (see, for example, Patent Document 1).
In Patent Document 1, through vias are formed at different positions in an internal circuit alternately between odd-numbered and even-numbered semiconductor chips. This makes it possible to easily set information in the internal circuit by changing the position of the input-side through via and the position of the output-side through via.

一方、入出力端子の数や位置が揃った半導体チップの積層を行う他の例として、いわゆるスキャンテストのための回路が存在する。   On the other hand, as another example of stacking semiconductor chips having the same number and position of input / output terminals, there is a circuit for so-called scan test.

スキャンテストのうち、特にバウンダリスキャンと呼ばれるテストは、半導体チップ間の端子接続不良の検出を行うためチップ積層後でないと検査できない。したがって、最下層のベースチップから入れたテストデータ(テストパターン)を、スキャンチェーンと呼ばれる回路間で、より上層へと受け渡す動作を行う。このときの実行命令の出力とデータの入出力を制御して、スキャンチェーン回路の動作を制御するバウンダリスキャン制御回路(バウンダリスキャンコントローラ)が必要となる。バウンダリスキャンコントローラは、テスト対象のスキャンチェーン回路の積層チップ内位置と出力データの関係を対応付ける役割もある。   Among scan tests, a test called boundary scan, in particular, can be inspected only after chip stacking because it detects a terminal connection failure between semiconductor chips. Therefore, the test data (test pattern) input from the lowermost base chip is transferred to an upper layer between circuits called scan chains. A boundary scan control circuit (boundary scan controller) for controlling the output of the execution instruction and data input / output at this time and controlling the operation of the scan chain circuit is required. The boundary scan controller also has a role of associating the relationship between the position in the stacked chip of the scan chain circuit to be tested and the output data.

バウンダリスキャンコントローラは、積層する半導体チップで同一の回路が用いられる。そして、チップ下面にあるSI(Scan Data Input)端子とチップ上面にあるSO(Scan Data Output)端子が、積層した時に接続されるように配置される。しかし、それだけでは、例えば最下層のチップから入力したSI信号(制御データ)が、再び最下層チップに戻るフィードバック経路が実現できない。   In the boundary scan controller, the same circuit is used for stacked semiconductor chips. The SI (Scan Data Input) terminal on the lower surface of the chip and the SO (Scan Data Output) terminal on the upper surface of the chip are arranged to be connected when stacked. However, it is not possible to realize a feedback path in which, for example, an SI signal (control data) input from the lowermost chip returns to the lowermost chip again.

制御データを最下層チップに戻すためには、最上層のチップであることを検出する必要があり、そのための回路構成が、例えば特許文献2に提案されている。   In order to return the control data to the lowermost layer chip, it is necessary to detect that the chip is the uppermost layer, and a circuit configuration for that purpose is proposed in Patent Document 2, for example.

特開2008−187061号公報JP 2008-187061 A 特開2004−264057号公報JP 2004-264057 A

特許文献1では2種類と少ないが、異なる構成の半導体チップを作り分ける必要がある。そのため、半導体チップの開発や製造に関わるコストが大きく、半導体チップを積層する順番を交互にする際に煩雑な工程管理が必要となるため、組み立てコストも高くなる。
また、特許文献1には、再び最下層チップに戻る経路をつくるために、最上層チップであることを検出する回路構成が開示されていない。この回路構成を設けたチップが必要となるとすると、半導体チップの種類は3種類と、さらに増えて半導体チップの開発製造や組み立てコストが高騰する。
Although there are only two types in Patent Document 1, it is necessary to make different semiconductor chips having different configurations. For this reason, the costs involved in the development and manufacture of the semiconductor chips are large, and complicated process management is required when the order of stacking the semiconductor chips is alternated, resulting in an increase in assembly cost.
Further, Patent Document 1 does not disclose a circuit configuration for detecting that the chip is the uppermost layer chip in order to create a path for returning to the lowermost chip. If a chip having this circuit configuration is required, the number of semiconductor chips is further increased to three, and the development and manufacturing cost and assembly cost of the semiconductor chip increase.

前記した特許文献2に記載の技術では、最上層チップの識別データ(固定データ)を記憶する手段を有し、この識別データを個々のチップの識別データと比較することで制御データの出力先を制御する。具体的には、制御データの出力制御では、制御データが2分岐されて送られるTDO端子とTDO2端子のうち、フィードバック経路が接続されたTDO2端子までの経路接続制御を、上記比較の結果に基づいて行う。   The technique described in Patent Document 2 described above has means for storing identification data (fixed data) of the uppermost chip, and by comparing this identification data with the identification data of each chip, the output destination of the control data is determined. Control. Specifically, in the control data output control, the path connection control to the TDO2 terminal to which the feedback path is connected among the TDO terminal and the TDO2 terminal to which the control data is branched and sent is based on the result of the comparison. Do it.

そのために、固定データを記憶する手段、識別データを記憶する手段、それらデータを比較する手段が必要となり、半導体チップサイズが大きくなる。また、予め固定データを記憶させるとともにテスト時に識別データを入力する手段が必要となり、テストコストが大きい。   For this purpose, means for storing fixed data, means for storing identification data, and means for comparing these data are required, and the semiconductor chip size increases. Further, a means for storing fixed data in advance and inputting identification data at the time of the test is required, and the test cost is high.

本発明は、例えばバウンダリスキャン制御のようにデータ転送の末端の半導体チップであることを認識する必要がある場合に、その自己認識が可能で、そのため回路規模が小さい積層チップ制御回路を提供するものである。また、本発明は、このような積層チップ制御回路を搭載した半導体チップを複数積層させた積層半導体装置を提供するものである。   The present invention provides a multilayer chip control circuit that can recognize itself when it is necessary to recognize that it is a semiconductor chip at the end of data transfer, such as boundary scan control, and therefore has a small circuit scale. It is. The present invention also provides a laminated semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips each equipped with such a laminated chip control circuit are laminated.

本発明に関わる積層チップ制御回路は、共通信号の入力端子と、分岐制御信号の入力端子と、エンドチップ検出回路とを有する。
前記共通制御信号は、積層された複数の半導体チップの各半導体チップに共通に与えられる信号である。
前記分岐制御信号は、データ出力側に隣接する他の半導体チップから、当該他の半導体チップに与えられる前記共通制御信号が分岐されて入力される信号である。
前記エンドチップ検出回路は、前記共通制御信号が入力されるが前記分岐制御信号が入力されないときは、積層方向における末端の半導体チップであることを検出する。
The multilayer chip control circuit according to the present invention includes an input terminal for a common signal, an input terminal for a branch control signal, and an end chip detection circuit.
The common control signal is a signal given in common to each semiconductor chip of a plurality of stacked semiconductor chips.
The branch control signal is a signal that is branched and input from the other semiconductor chip adjacent to the data output side to the common control signal supplied to the other semiconductor chip.
When the common control signal is input but the branch control signal is not input, the end chip detection circuit detects that it is a terminal semiconductor chip in the stacking direction.

以上の構成によれば、エンドチップ検出回路に対して分岐制御信号の入力がないときはエンドチップ、すなわち制御信号を送る向きで末端の半導体チップに当該積層チップ制御回路が搭載されていることが検出できる。一方、エンドチップ検出回路に分岐制御信号が入力されていると、このエンドチップ検出回路を含む積層チップ制御回路が搭載された積層チップ制御回路はエンドチップでないことが検出できる。   According to the above configuration, when there is no branch control signal input to the end chip detection circuit, the stacked chip control circuit is mounted on the end chip, that is, the terminal semiconductor chip in the direction of sending the control signal. It can be detected. On the other hand, when a branch control signal is input to the end chip detection circuit, it can be detected that the multilayer chip control circuit including the multilayer chip control circuit including the end chip detection circuit is not an end chip.

そのため、チップ識別データや最上層であることを識別するデータを外から与える必要がなく、容易にエンドチップの自己認識(自動検出)が可能である。このエンドチップの検出結果は、当該エンドチップのみ、制御データの出力先をフィードバック経路へ接続させる制御を可能とする。なお、テストの仕様により制御データにチップ識別データが含まれている、あるいは、テスト回数を示すカウント値をインクリメント転送してチップ識別データの代わりとするなどのチップ識別法は許容される。但し、本発明ではエンドチップの検出に識別データを用いない。   Therefore, it is not necessary to provide chip identification data or data for identifying the uppermost layer from the outside, and self-recognition (automatic detection) of the end chip can be easily performed. The detection result of the end chip enables control to connect the output destination of the control data to the feedback path only for the end chip. It should be noted that a chip identification method in which the chip identification data is included in the control data according to the test specification or the count value indicating the number of tests is incrementally transferred to replace the chip identification data is allowed. However, in the present invention, identification data is not used for detecting the end chip.

本発明によれば、例えばバウンダリスキャン制御のようにデータ転送の末端の半導体チップであることを認識する必要がある場合に、その自己認識が可能であり、そのため回路規模が小さい積層チップ制御回路を提供することができる。
また、本発明によれば、このような積層チップ制御回路を搭載した半導体チップを複数積層させた低コストの積層半導体装置を提供することができる。
According to the present invention, when it is necessary to recognize that it is a semiconductor chip at the end of data transfer, for example, boundary scan control, the self-recognition is possible. Can be provided.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide a low-cost laminated semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips on which such a laminated chip control circuit is mounted are laminated.

実施形態に関わる積層チップ制御回路を搭載する積層半導体装置の積層状態の模式図である。It is a schematic diagram of the lamination | stacking state of the lamination | stacking semiconductor device which mounts the lamination | stacking chip control circuit concerning embodiment. 積層チップ制御回路および内部回路の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a multilayer chip control circuit and an internal circuit. バウンダリスキャンコントローラの概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of a boundary scan controller. バウンダリスキャンコントローラを搭載する積層半導体装置の積層ブロック図である。It is a lamination | stacking block diagram of the lamination | stacking semiconductor device which mounts a boundary scan controller. SO制御回路の第1構成例を示す回路図と出力端子の状態を示す図表である。5 is a circuit diagram showing a first configuration example of an SO control circuit and a chart showing states of output terminals. SO制御回路の第2構成例を示す回路図と出力端子の状態を示す図表である。5 is a circuit diagram showing a second configuration example of an SO control circuit and a chart showing states of output terminals. SO制御回路の第3構成例を示す回路図と出力端子の状態を示す図表である。5 is a circuit diagram showing a third configuration example of the SO control circuit and a table showing the state of the output terminal. 積層する半導体チップの貫通電極位置等を示した図である。It is the figure which showed the penetration electrode position etc. of the semiconductor chip to laminate | stack. タイプAの貫通電極の構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the penetration electrode of Type A. タイプAの貫通電極の他の構造例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the penetration electrode of type A. タイプBの貫通電極の構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the penetration electrode of Type B.

本発明は、少なくとも積層チップ制御回路が端子配置を含めて同一構成の複数の半導体チップを積層させてなる積層半導体装置と、その積層チップ制御回路とに広く適用できる。このような同一データ、あるいは、個々のチップで処理後のデータを半導体チップ間で順次受け渡すものであれば、本発明が広く適用できる。このような積層半導体チップとしては積層メモリ装置、積層論理回路装置などが例示できる。また、バウンダリスキャンテストを含むスキャンテストの制御回路に広く、本発明が適用できる。   The present invention can be widely applied to a laminated semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips having the same configuration including a terminal arrangement at least in a laminated chip control circuit are laminated, and the laminated chip control circuit. The present invention can be widely applied as long as the same data or data processed by each chip is sequentially transferred between the semiconductor chips. Examples of such a stacked semiconductor chip include a stacked memory device and a stacked logic circuit device. In addition, the present invention can be widely applied to a control circuit for a scan test including a boundary scan test.

本発明が適用された積層チップ制御回路および積層半導体装置は、積層チップのうち、信号入力側と反対側の末端であることを検出するエンドチップ検出回路、または、その機能をもつ回路(例えば出力制御回路)を有するという特徴がある。   The laminated chip control circuit and the laminated semiconductor device to which the present invention is applied include an end chip detection circuit that detects the end of the laminated chip opposite to the signal input side, or a circuit having the function (for example, output) Control circuit).

なお、スキャンテストを行う構成を含む場合、そのテスト対象が内部回路そのものであろうと、バウンダリ(境界、ここではチップ間接続状態の意味)であろうと、そのどちらの制御回路にも本発明が適用できる。バウンダリスキャンテストの場合は言うに及ばず、通常のスキャンテストの場合でも、実行命令等のチップ間受け渡しが必要な場合もある。通常は、積層する前のチップ状態やウェハ状態で、この通常のスキャンテストを行うとよいが、積層後の信号遅延を加味したテストを行いたい場合もある。このような場合、個々のチップに制御データをパラレルに入力すると貫通ビア等の制御入力のための構成数が膨大になるため、制御データの上層への順次受け渡しが必須となるからである。
なお、制御データの順次受け渡しの向きは下層から上層への向きに限定されないが、最下層の半導体チップのみ外部とのデータ入出力が可能な構成が望ましい。
In addition, in the case of including a configuration for performing a scan test, the present invention is applied to both control circuits, whether the test target is an internal circuit itself or a boundary (boundary, here, meaning of an inter-chip connection state). it can. Needless to say in the case of a boundary scan test, even in the case of a normal scan test, there are cases where it is necessary to pass an execution command or the like between chips. Normally, it is preferable to perform this normal scan test in a chip state or wafer state before stacking, but there are cases where it is desired to perform a test that takes into account signal delay after stacking. In such a case, when control data is input in parallel to individual chips, the number of components for control input such as through vias becomes enormous, so that sequential transfer of control data to the upper layer is essential.
Note that the direction of sequential transfer of control data is not limited to the direction from the lower layer to the upper layer, but it is desirable that only the lowermost semiconductor chip can input / output data to / from the outside.

以下、本発明の実施形態を、バウンダリスキャン制御回路を例として図面を参照して、以下の順で説明する。
1.積層半導体装置の全体構成。
2.積層チップ制御回路の構成。
3.バウンダリスキャンテストの概略。
4.制御信号による経路選択制御。
5.SO制御回路の第1構成例。
6.SO制御回路の第2構成例。
7.SO制御回路の第3構成例。
8.電極構造と端子との対応例。
9.変形例。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order with reference to the drawings, taking a boundary scan control circuit as an example.
1. Overall configuration of a stacked semiconductor device.
2. Configuration of multilayer chip control circuit.
3. Outline of the boundary scan test.
4). Route selection control by control signal.
5. 1 is a first configuration example of an SO control circuit.
6). 2 shows a second configuration example of an SO control circuit.
7). The 3rd structural example of SO control circuit.
8). Example of correspondence between electrode structure and terminal.
9. Modified example.

<1.積層半導体装置の全体構成>
図1は、本発明の実施形態に関わる積層チップ制御回路を搭載する積層半導体装置の積層状態の模式図である。
図1に図解される積層半導体装置は、外部のテスタ(不図示)と接続されている最下層(入力端側)の半導体チップ1と、半導体チップ1上に積層された半導体チップ群2から構成されている。
<1. Overall Configuration of Multilayer Semiconductor Device>
FIG. 1 is a schematic diagram of a stacked state of a stacked semiconductor device equipped with a stacked chip control circuit according to an embodiment of the present invention.
The stacked semiconductor device illustrated in FIG. 1 includes a semiconductor chip 1 on the lowest layer (input end side) connected to an external tester (not shown), and a semiconductor chip group 2 stacked on the semiconductor chip 1. Has been.

半導体チップ1は、不図示の内部回路と、積層チップ制御回路20とを集積回路内に有する。
また半導体チップ1は、スキャンデータ入力(SI)の端子であるSIパッド11と、スキャンデータ出力(SO)の端子であるSOパッド12とを有する。
ここでスキャンデータは、本発明における“制御データ”に該当する。以下、スキャンデータのことを制御データと称する。
The semiconductor chip 1 has an internal circuit (not shown) and a laminated chip control circuit 20 in the integrated circuit.
The semiconductor chip 1 also has an SI pad 11 that is a terminal for scan data input (SI) and an SO pad 12 that is a terminal for scan data output (SO).
Here, the scan data corresponds to “control data” in the present invention. Hereinafter, the scan data is referred to as control data.

積層チップ制御回路20は、SI端子とSO端子を有し、このSI端子がSIパッド11に内部接続され、SO端子がSOパッド12に内部接続されている。
なお、SIパッド11とSOパッド12は、例えばワイヤボンディングのためのパッドであるが、半導体チップ1の裏面に設けられ、実装基板と接続する裏面パッドでもよい。
The multilayer chip control circuit 20 has an SI terminal and an SO terminal. The SI terminal is internally connected to the SI pad 11, and the SO terminal is internally connected to the SO pad 12.
The SI pad 11 and the SO pad 12 are, for example, pads for wire bonding, but may be provided on the back surface of the semiconductor chip 1 and connected to the mounting substrate.

半導体チップ群2は、半導体チップ1とともに本発明の“複数の半導体チップ”を構成する。
ここで、半導体チップ群2に含まれるチップ数は任意であり、半導体チップ群2に半導体チップが1つ以上含まれていればよい。また、以下、半導体チップ群2内の最上層(末端)のチップを特に“末端の半導体チップ2end”と呼ぶ。
The semiconductor chip group 2 and the semiconductor chip 1 constitute a “plurality of semiconductor chips” of the present invention.
Here, the number of chips included in the semiconductor chip group 2 is arbitrary, and the semiconductor chip group 2 only needs to include one or more semiconductor chips. Hereinafter, the chip at the uppermost layer (terminal) in the semiconductor chip group 2 is particularly referred to as “terminal semiconductor chip 2 end”.

半導体チップ群2を構成する各チップには、半導体チップ1と同じ構成の積層チップ制御回路20が、その集積回路内に設けられている。各チップの集積回路内には、このほかに内部回路(不図示)が含まれる。各チップの内部回路は半導体チップ群2内で同一なものでもよいし、チップごとに異なっていてもよい。ここでは、同一構成の積層チップ制御回路20が複数の半導体チップの全てに含まれている。   Each chip constituting the semiconductor chip group 2 is provided with a laminated chip control circuit 20 having the same configuration as that of the semiconductor chip 1 in the integrated circuit. In addition to this, an internal circuit (not shown) is included in the integrated circuit of each chip. The internal circuit of each chip may be the same in the semiconductor chip group 2 or may be different for each chip. Here, the laminated chip control circuit 20 having the same configuration is included in all of the plurality of semiconductor chips.

半導体チップ1および半導体チップ群2内の各チップにおいて、その積層チップ制御回路20内にバウンダリスキャンコントローラ21が含まれる。バウンダリスキャンコントローラ21は、本発明の“バウンダリスキャン制御回路”に該当する。
詳細は後述するが、バウンダリスキャンコントローラ21は、SIパッド11から与えられる制御データを受けて上層に渡す機能がある。また、途中の積層チップ制御回路20で発生したテスト結果を示すデータ(制御データの一種)も上層に送られる。また、このとき入力するテストデータも制御データの一種である。これらの制御データの上層への転送経路を、以下、フォワード経路FRと呼ぶ。
Each chip in the semiconductor chip 1 and the semiconductor chip group 2 includes a boundary scan controller 21 in the laminated chip control circuit 20. The boundary scan controller 21 corresponds to the “boundary scan control circuit” of the present invention.
Although details will be described later, the boundary scan controller 21 has a function of receiving control data given from the SI pad 11 and passing it to the upper layer. Further, data indicating a test result generated in the intermediate layer chip control circuit 20 (a kind of control data) is also sent to the upper layer. The test data input at this time is also a kind of control data. The transfer path to the upper layer of these control data is hereinafter referred to as a forward path FR.

フォワード経路FRは、最上層(末端)の半導体チップ2endで折り返されて、フィードバック経路FBRとなる。
末端の半導体チップ2endのバウンダリスキャンコントローラ21には、末端の半導体チップであることを検出してフォワード経路FRをフィードバック経路FBRに接続する経路折り返しの機能がある。そのための詳細な回路構成は後述する。
The forward path FR is turned back at the uppermost (end) semiconductor chip 2end to become a feedback path FBR.
The boundary scan controller 21 of the terminal semiconductor chip 2end has a function of returning the path by detecting the terminal semiconductor chip and connecting the forward path FR to the feedback path FBR. A detailed circuit configuration for this purpose will be described later.

<2.積層チップ制御回路の構成>
図2に、積層チップ制御回路20および内部回路の概略構成図を、図3に、バウンダリスキャンコントローラ21の概略ブロック図を示す。
<2. Configuration of multilayer chip control circuit>
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the multilayer chip control circuit 20 and internal circuits, and FIG. 3 is a schematic block diagram of the boundary scan controller 21.

図2に図解する積層チップ制御回路20は、バウンダリスキャンコントローラ21と、これにより制御されるスキャンチェーン回路22とを有する。   The laminated chip control circuit 20 illustrated in FIG. 2 includes a boundary scan controller 21 and a scan chain circuit 22 controlled thereby.

バウンダリスキャンコントローラ21は、5つの制御入力端子、即ち、SCK(Scan Clock:クロック入力)端子、SI端子、SRST(Scan Reset:テストリセット)端子、SE(Scan Enable:イネーブル信号)端子、および、SE2(Scan Enable:1階層上の半導体チップから入力されるイネーブル信号)を有する。
なお、この端子名称に含まれる記号“SCK”,“SI(およびSO)”,“SRST”,“SE”,“SE2”は、上記でも一部に示しているように、それぞれの記号を冠した端子から入出力される信号名、場合によっては経路名にも用いる。
ここでSE信号が本発明の“共通制御信号”に該当し、SE2信号が本発明の“分岐制御信号”に該当する。
The boundary scan controller 21 has five control input terminals, that is, an SCK (Scan Clock) terminal, an SI terminal, an SRST (Scan Reset) terminal, an SE (Scan Enable: enable signal) terminal, and an SE2. (Scan Enable: an enable signal input from a semiconductor chip on one level).
Note that the symbols “SCK”, “SI (and SO)”, “SRST”, “SE”, and “SE2” included in this terminal name bear the respective symbols as shown in part above. It is also used for signal names that are input and output from the selected terminals, and in some cases, path names.
Here, the SE signal corresponds to the “common control signal” of the present invention, and the SE2 signal corresponds to the “branch control signal” of the present invention.

図2では内部回路として内部論理回路30を示しているが、内部メモリ回路等の他の回路であってもよい。内部論理回路30と外部との接続端子は10個のみ示すが、その数は任意であり、通常は、これより多い多数の接続端子が内部論理回路30と接続される。   Although FIG. 2 shows the internal logic circuit 30 as an internal circuit, other circuits such as an internal memory circuit may be used. Although only 10 connection terminals are shown between the internal logic circuit 30 and the outside, the number thereof is arbitrary. Usually, a larger number of connection terminals are connected to the internal logic circuit 30.

接続端子は、図の左側に5個、右側に5個設けられているが、例えば、左側の5つの端子T1〜T5がチップ裏面端子、右側の5つの端子T6〜T10がチップ表面端子であるとする。
なお、図2に示す全ての端子T1〜T10をチップ表面端子としてもよいし、チップ裏面端子としてもよい。ここでは、スキャンチェーン回路22がバウンダリスキャンテストのみならず、内部回路動作のスキャンチェーンとしても用いられる場合を例示する。その説明の都合上、端子T1〜T5が裏面側(信号入力側)に設けられ、端子T6〜T10が表面側(信号出力側)に設けられていると仮定する。
There are five connection terminals on the left side and five on the right side. For example, the five terminals T1 to T5 on the left side are chip back surface terminals, and the five terminals T6 to T10 on the right side are chip surface terminals. And
Note that all the terminals T1 to T10 shown in FIG. 2 may be chip front terminals or chip back terminals. Here, a case where the scan chain circuit 22 is used not only as a boundary scan test but also as a scan chain for internal circuit operation is illustrated. For convenience of explanation, it is assumed that the terminals T1 to T5 are provided on the back side (signal input side) and the terminals T6 to T10 are provided on the front side (signal output side).

信号入力を想定する全ての端子T1〜T10は、スキャンチェーン回路22を構成するフリップフロップ回路FFを介して内部論理回路30の、対応する信号入力と接続可能となっている。
フリップフロップ回路FFは、特に図示しないが、データ入力、データ出力、クロック入力およびシフトイネーブル信号入力のための各端子を備えている。各フリップフロップ回路FFにおけるデータ出力端子は次段のフリップフロップ回路FFのデータ入力に接続されている。
All terminals T1 to T10 that are assumed to be signal inputs can be connected to corresponding signal inputs of the internal logic circuit 30 via flip-flop circuits FF constituting the scan chain circuit 22.
Although not particularly illustrated, the flip-flop circuit FF includes terminals for data input, data output, clock input, and shift enable signal input. The data output terminal of each flip-flop circuit FF is connected to the data input of the next-stage flip-flop circuit FF.

この相互接続が10個のフリップフロップ回路FFでなされ、シフトレジスタを形成している。両端のフリップフロップ回路FFのデータ入力とデータ出力がバウンダリスキャンコントローラ21に接続されている。
スキャンチェーン回路22を構成する全てのフリップフロップ回路FFにおいて、そのクロック入力端子に、共通のクロック信号がパラレルにバウンダリスキャンコントローラ21から印加可能となっている。
This interconnection is made up of ten flip-flop circuits FF to form a shift register. The data input and data output of the flip-flop circuits FF at both ends are connected to the boundary scan controller 21.
In all flip-flop circuits FF constituting the scan chain circuit 22, a common clock signal can be applied in parallel from the boundary scan controller 21 to the clock input terminal.

スキャンチェーン回路22は、その一部のフリップフロップ回路FF群(FF1〜FF5)が内部論理回路30の入力側に配置され、他の一部のフリップフロップ回路FF群(FF6〜FF10)が内部論理回路30の出力側に配置されるように配置配線がされている。入力側と出力側のフリップフロップ回路FFの間にも、必要に応じて所定数のフリップフロップ回路FFを配置してよいが、ここでは迂回配線によって入力側5つと出力側5つのフリップフロップ回路FFが接続されている。   In the scan chain circuit 22, a part of the flip-flop circuits FF group (FF1 to FF5) is arranged on the input side of the internal logic circuit 30, and the other part of the flip-flop circuit FF group (FF6 to FF10) is internal logic. Placement and wiring are arranged so as to be arranged on the output side of the circuit 30. A predetermined number of flip-flop circuits FF may be arranged between the input-side and output-side flip-flop circuits FF as necessary, but here, five input-side and five output-side flip-flop circuits FF are provided by detour wiring. Is connected.

図2に示す内部論理回路30の入力側に配置された5つのフリップフロップ回路FFに、前段の他の論理回路(被テスト回路に限らない)あるいは外部から入力パターン(テストデータの一部、以下、SI信号ともいう)が設定される。このうち外部からの入力パターンは、バウンダリスキャンコントローラ21から、端部のフリップフロップ回路FFに与えられる。設定後は、バウンダリスキャンコントローラ21の制御によってスキャンチェーン回路22がシフトモードになる。そして、スキャンチェーン回路22を構成する全てのフリップフロップ回路FFが、クロック入力端子にクロックパルスが入力されるたびに、各フリップフロップ回路FFの保持ビットを後続のフリップフロップ回路FFに転送するシフト動作を行う。   The five flip-flop circuits FF arranged on the input side of the internal logic circuit 30 shown in FIG. 2 are connected to other logic circuits in the previous stage (not limited to the circuit under test) or externally input patterns (part of test data, the following , Also referred to as SI signal). Among these, the input pattern from the outside is given from the boundary scan controller 21 to the flip-flop circuit FF at the end. After the setting, the scan chain circuit 22 enters the shift mode under the control of the boundary scan controller 21. Then, every flip-flop circuit FF constituting the scan chain circuit 22 shifts the held bits of each flip-flop circuit FF to the subsequent flip-flop circuit FF every time a clock pulse is input to the clock input terminal. I do.

図3に図解するバウンダリスキャンコントローラ21は、バウンダリスキャン制御回路23と、SO制御回路24を有する。   The boundary scan controller 21 illustrated in FIG. 3 includes a boundary scan control circuit 23 and an SO control circuit 24.

バウンダリスキャン制御回路23は、スキャンテスト制御の主体をなす回路であり、前述した入力データのスキャンチェーン回路22への印加やクロック入力による同期制御、さらにはテスト結果とスキャンチェーン回路22や内部回路との対応付けを行う。   The boundary scan control circuit 23 is a circuit that performs the main part of the scan test control. The above-described input data is applied to the scan chain circuit 22 and synchronous control is performed by clock input. Further, the test results and the scan chain circuit 22 and internal circuits Is associated.

また、スキャンチェーン回路22の他端からスキャンテスト後の出力パターン(テストデータの一部でSO信号ともいう)を受け取り、外部テスタへ返す動作の制御も、このバウンダリスキャン制御回路23が行う。   The boundary scan control circuit 23 also controls the operation of receiving an output pattern after the scan test (also referred to as SO signal as part of test data) from the other end of the scan chain circuit 22 and returning it to the external tester.

さらに、バウンダリスキャン制御回路23は、外部テスタから与えられた入力パターン(SI信号)を内部の保持レジスタ等に保持して、上層の他のバウンダリスキャン制御回路23に出力するか、SO信号をリセットしてSI信号に初期化する。このSI信号の転送またはSO信号のリセットによるSI信号の初期化は、外部テスタから与えられるSRST信号によって制御される。   Further, the boundary scan control circuit 23 holds the input pattern (SI signal) given from the external tester in an internal holding register or the like, and outputs it to another boundary scan control circuit 23 on the upper layer or resets the SO signal. Then, the SI signal is initialized. The initialization of the SI signal by the transfer of the SI signal or the reset of the SO signal is controlled by the SRST signal given from the external tester.

バウンダリスキャン制御回路23から上層へ送られる制御データの経路は、内部SO経路(Int-SO:内部Scan Out Data)と呼ばれる。
バウンダリスキャン制御回路23には、外部テスタからSCK信号が与えられる。SCK信号は、図2に示すスキャンチェーン回路22の動作等に用いられる。
The path of control data sent from the boundary scan control circuit 23 to the upper layer is called an internal SO path (Int-SO: internal scan out data).
The boundary scan control circuit 23 is given an SCK signal from an external tester. The SCK signal is used for the operation of the scan chain circuit 22 shown in FIG.

SO制御回路24は、内部SO経路(Int-SO)からSO信号を入力して、その出力先を2つに分岐する内部経路を有するとともに、前述したエンドチップ検出の機能をもつ。SO制御回路24は本発明の“エンド検出回路”の一例であるが、このように本発明のエンドチップ検出回路は、その機能が実質的に含まれる回路を概念として含む。もちろん、エンドチップ検出回路は、エンドチップ検出の機能のみの回路を含む。
本実施形態におけるSO制御回路24は、エンドチップ検出の機能の他に、内部SO経路(Int-SO)の接続先を、SO端子とSO2端子の何れかに決定する出力制御を行う機能がある。
The SO control circuit 24 has an internal path that inputs an SO signal from an internal SO path (Int-SO) and branches the output destination into two, and has the above-described end chip detection function. The SO control circuit 24 is an example of the “end detection circuit” of the present invention. As described above, the end chip detection circuit of the present invention conceptually includes a circuit substantially including its function. Of course, the end chip detection circuit includes a circuit having only an end chip detection function.
The SO control circuit 24 in the present embodiment has a function of performing output control to determine the connection destination of the internal SO path (Int-SO) as either the SO terminal or the SO2 terminal, in addition to the end chip detection function. .

ここで共通制御信号としてのSE信号と、分岐制御信号としてのSE2信号について説明する。
SE信号とSE2信号は、ノーマルモード(非テストモード)時にSE=SE2=Lとなることを仮定し、スキャンテストモード時にSE=SE2=Hとなることを仮定している。
図3のSO制御回路24のボックス内に示すSO経路は、内部SO経路(Int-SO)とSO端子とを結ぶ経路であり、本発明の“内部データ経路”に該当する。またSO2経路は、内部SO経路(Int-SO)とSO2端子とを結ぶ経路であり、本発明の“分岐経路”に該当する。
SI端子、SO端子、SO2端子は、テストデータを入出力するシリアルインタフェースを構成する。
Here, the SE signal as the common control signal and the SE2 signal as the branch control signal will be described.
The SE signal and the SE2 signal are assumed to be SE = SE2 = L in the normal mode (non-test mode), and are assumed to be SE = SE2 = H in the scan test mode.
The SO path shown in the box of the SO control circuit 24 in FIG. 3 is a path connecting the internal SO path (Int-SO) and the SO terminal, and corresponds to the “internal data path” of the present invention. The SO2 path is a path connecting the internal SO path (Int-SO) and the SO2 terminal, and corresponds to the “branch path” of the present invention.
The SI terminal, SO terminal, and SO2 terminal constitute a serial interface for inputting and outputting test data.

<3.バウンダリスキャンテストの概略>
バウンダリスキャンコントローラ21は、半導体チップ1から出力されるSO信号が半導体チップ群2を通って半導体チップ1に戻る経路によって、半導体チップ1および半導体チップ群2のチップ接続を電気的にテストできる構成となっている。この経路は図1において、FR経路→末端の半導体チップ2endのSO2経路→FBR経路で示される。
このテストは、チップ間の端子接続状態(バウンダリ状態)が良好であるか、接続不良であるかをテストするバウンダリスキャンテストである。バウンダリスキャンテストの主体は、不図示の外部のテスタであり、客体が図1に示す積層半導体装置である。半導体チップ1が、SIパッド11やSOパッド12を含む多数の端子から、制御データの他に、クロックや電圧の供給を外部テスタから受けてバウンダリスキャンテストが実行される。
<3. Outline of Boundary Scan Test>
The boundary scan controller 21 can electrically test the chip connection between the semiconductor chip 1 and the semiconductor chip group 2 by a path through which the SO signal output from the semiconductor chip 1 returns to the semiconductor chip 1 through the semiconductor chip group 2. It has become. This path is shown in FIG. 1 as FR path → SO2 path of the end semiconductor chip 2end → FBR path.
This test is a boundary scan test for testing whether a terminal connection state (boundary state) between chips is good or poor. The subject of the boundary scan test is an external tester (not shown), and the object is the stacked semiconductor device shown in FIG. The semiconductor chip 1 receives a supply of a clock and voltage from an external tester in addition to control data from a number of terminals including the SI pad 11 and the SO pad 12, and executes a boundary scan test.

バウンダリスキャンテストでは、制御データが、SIパッド11から半導体チップ1のバウンダリスキャンコントローラ21に入力され、これが順次1つ上の階層のチップに渡される。入力される制御データには、テストの実行命令や停止、リセット等の制御情報の他に、実際にテスト時に用いられるビット配列(テストデータ)も含まれる。また、半導体チップ1から出力される制御データには、テスト結果を示す出力データが含まれる。   In the boundary scan test, control data is input from the SI pad 11 to the boundary scan controller 21 of the semiconductor chip 1, and this is sequentially transferred to the next higher level chip. The input control data includes a bit array (test data) that is actually used during a test, in addition to control information such as a test execution instruction, stop, and reset. The control data output from the semiconductor chip 1 includes output data indicating the test result.

そのためバウンダリテストでは、ある2つの隣接する半導体チップの境界をテストするたびに、テストビット配列(入力時のテストデータに対して出力データ)がどう変化するかを外部テスタで調べることで実行される。
この1つの境界テストはチップ間境界(チップ接続端子群)ごとに、下層から上層に向かって繰り返し行われる。
1つの境界テストが実行されるごとに、実行命令等の制御情報は上層に送られる。テストデータ(入力データ)は、1つの境界テストが実行されるごとに、隣接チップの2つのバウンダリスキャン制御回路23にそれぞれ設けられたレジスタ間を移動する。また、1つの境界テストが実行されるごとに、その境界を挟む2つの半導体チップの上層側のチップにおいて、スキャンチェーン回路22からテスト結果を示す出力データが読み出される。読み出された出力データは、さらに上層へ伝達される制御データに取り込まれる。
Therefore, in the boundary test, every time the boundary between two adjacent semiconductor chips is tested, it is executed by examining how the test bit array (output data with respect to the test data at the time of input) changes with an external tester. .
This one boundary test is repeatedly performed from the lower layer to the upper layer for each inter-chip boundary (chip connection terminal group).
Each time one boundary test is executed, control information such as an execution instruction is sent to the upper layer. The test data (input data) moves between the registers respectively provided in the two boundary scan control circuits 23 of the adjacent chip every time one boundary test is executed. Further, every time one boundary test is executed, output data indicating the test result is read from the scan chain circuit 22 in the upper chip of the two semiconductor chips sandwiching the boundary. The read output data is further taken into control data transmitted to the upper layer.

図1に示す下層から上層に送られ最上層で折り返されて戻されたフィードバック経路FBRには、出力データの他に入力データや各種制御情報も混在する。これらをシリアルデータとして受けとった外部テスタは、これらのデータ転送をクロック同期制御する制御主体であるため、クロック信号が示す時間軸上である窓区間のみがテスト結果を示すデータであることを知ることができる。
外部テスタは、このテスト結果を、最初に送った入力データと照合することで、チップ間境界の接続端子群においてどの端子がオープンとなっているかを検出可能である。つまり、端子アドレスが同じ入力データビットと出力データビットでビット変化があると、その端子はオープン不良である判断することができる。
In the feedback path FBR sent from the lower layer to the upper layer and returned from the uppermost layer shown in FIG. 1, input data and various control information are mixed in addition to the output data. The external tester that receives these data as serial data is the control entity that controls the clock transfer of these data, so that it knows that only the window section on the time axis indicated by the clock signal is the data indicating the test result. Can do.
The external tester can detect which terminal is open in the connection terminal group at the inter-chip boundary by comparing the test result with the input data sent first. That is, if there is a bit change between an input data bit and an output data bit having the same terminal address, it can be determined that the terminal is open.

なお、図1に示す末端の半導体チップ2endは、自身がエンドチップであることを検出することができるため、以後、出力データ以外は遮断するような構成への変更も可能である。
例えば図3に示すSO制御回路24がバウンダリスキャン制御回路23によるタイミング制御を受けて、出力データ以外をマスクするようにしてもよい。
但し、そのようにすると回路規模が増大する上、制御情報等も送り返しても何ら問題ないため、SO制御回路24では、情報の取捨選択はしないでそのまま出力することが望ましい。
Since the end semiconductor chip 2end shown in FIG. 1 can detect that it is an end chip, it can be changed to a configuration that blocks data other than output data.
For example, the SO control circuit 24 shown in FIG. 3 may receive timing control from the boundary scan control circuit 23 to mask data other than the output data.
However, in this case, the circuit scale increases and there is no problem even if control information is sent back. Therefore, it is desirable that the SO control circuit 24 outputs the information as it is without selecting information.

<4.制御信号による経路選択制御>
図4は、バウンダリスキャンコントローラ21を搭載する積層半導体装置の積層ブロック図である。
バウンダリスキャンコントローラ21に入力する信号は、最下層の半導体チップ(図示せず)から供給されることを仮定している。半導体チップに入力されたSE信号(共通制御信号)は,例えばビア等による物理的な手段で分岐される。分岐された2つのSE信号の一方は、バウンダリスキャンコントローラ21内のバウンダリスキャン制御回路23とSO制御回路24に入力される。もう一方のSE信号(SE2)は、1階層下の半導体チップへ出力される。
<4. Route selection control by control signal>
FIG. 4 is a stacked block diagram of a stacked semiconductor device on which the boundary scan controller 21 is mounted.
It is assumed that a signal input to the boundary scan controller 21 is supplied from a lowermost semiconductor chip (not shown). The SE signal (common control signal) input to the semiconductor chip is branched by physical means such as vias. One of the two branched SE signals is input to the boundary scan control circuit 23 and the SO control circuit 24 in the boundary scan controller 21. The other SE signal (SE2) is output to the semiconductor chip one layer below.

図3に示すように、バウンダリスキャンコントローラ21は、SE信号の入力端子(SE端子)と、SE2信号の入力端子(SE2端子)を備える。この2つの信号はSO制御回路24に入力されるが、SE信号はモード信号であるため、バウンダリスキャン制御回路23にも送られる。
ここでSE端子が本発明の“共通制御信号の入力端子”であり、SE2端子が本発明の“分岐制御信号の入力端子”である。
As shown in FIG. 3, the boundary scan controller 21 includes an SE signal input terminal (SE terminal) and an SE2 signal input terminal (SE2 terminal). These two signals are input to the SO control circuit 24. Since the SE signal is a mode signal, it is also sent to the boundary scan control circuit 23.
The SE terminal is the “common control signal input terminal” of the present invention, and the SE2 terminal is the “branch control signal input terminal” of the present invention.

SO制御回路24において、SE信号と、1階層上の半導体チップから入力されるSE2信号の論理によって、SO端子とSO2端子のどちらに内部SO信号(Int-SO)からの信号を出力するかが制御される。   In the SO control circuit 24, whether the signal from the internal SO signal (Int-SO) is output to the SO terminal or the SO 2 terminal depending on the logic of the SE signal and the SE 2 signal input from the semiconductor chip on one layer. Be controlled.

最上層の半導体チップでは、本来、1階層上の半導体チップから入力されるべきSE2信号は入力されず、SE2端子が電気的にフローティング(もしくはL固定)となる。このため、末端の半導体チップ2endにおいて、図3のSO制御回路24の制御によってSO2経路(分岐経路)が、SO経路であるフィードバック経路FBRに接続される。
他のチップのSE2端子は、1階層上の半導体チップのSI端子と接続され、そのためSO2信号が入力される。この場合、SO制御回路24は、そのSO2経路端をフローティング状態とする。
In the uppermost semiconductor chip, the SE2 signal that should be input from the semiconductor chip one layer above is not input, and the SE2 terminal is electrically floating (or fixed to L). For this reason, in the terminal semiconductor chip 2end, the SO2 path (branch path) is connected to the feedback path FBR, which is the SO path, under the control of the SO control circuit 24 in FIG.
The SE2 terminal of the other chip is connected to the SI terminal of the semiconductor chip one level above, so that the SO2 signal is input. In this case, the SO control circuit 24 places the SO2 path end in a floating state.

なお、図4の構成では、SE信号経路やフィードバック経路FBRのみならず、SRST経路およびSCK経路も、チップ外部の貫通ビア経路によって複数の半導体チップにパラレルで与えられる。   In the configuration of FIG. 4, not only the SE signal path and the feedback path FBR, but also the SRST path and the SCK path are provided in parallel to a plurality of semiconductor chips by through via paths outside the chip.

<5.SO制御回路の第1構成例>
図5(A)は、SO制御回路24の第1構成例を示す回路図である。また、図5(B)には、モード別に最上層とそれ以外に分けてSOとSO2の状態を表にまとめて示す。なお、以下の記載で、信号と端子のどちらにも取れる場合に、例えば“SO”のように記号のみ記載する。
<5. First Configuration Example of SO Control Circuit>
FIG. 5A is a circuit diagram showing a first configuration example of the SO control circuit 24. FIG. 5B shows a table of SO and SO2 states for each mode divided into the uppermost layer and other layers. In the following description, when both the signal and the terminal can be taken, only the symbol such as “SO” is described.

図5に示す回路は、2つの転送ゲートTG1とTG2とがSO2経路に直列接続されている。また、転送ゲートTG1の入力側に分岐点BPが存在する。本回路では、分岐点BP、内部SO信号(Int-SO)の入力端子と、SO端子とはストレートにつながっており内部データ経路(SO経路)を構成する。
転送ゲートTG1は、SE信号と、インバータINV1による反転SE信号(/SE)により制御され、転送ゲートTG2は、SE2信号と、インバータINV2による反転SE2信号(/SE2)により制御される。なお、本例ではSE2信号が与えられないときは、その入力ノード(SE2端子)は抵抗を介してL固定される。
In the circuit shown in FIG. 5, two transfer gates TG1 and TG2 are connected in series to the SO2 path. A branch point BP exists on the input side of the transfer gate TG1. In this circuit, the branch point BP, the internal SO signal (Int-SO) input terminal, and the SO terminal are connected in a straight line to form an internal data path (SO path).
The transfer gate TG1 is controlled by the SE signal and the inverted SE signal (/ SE) by the inverter INV1, and the transfer gate TG2 is controlled by the SE2 signal and the inverted SE2 signal (/ SE2) by the inverter INV2. In this example, when the SE2 signal is not given, its input node (SE2 terminal) is fixed to L via a resistor.

この回路構成では、Int−SO信号はそのままSO端子へ出力されており、常に注目する半導体チップの1階層上の半導体チップへ出力される。SO2については、スキャンテストモード時、最上層以外の半導体チップでは、SE=SE2=Hとなり、SO2端子はフローティング状態となり、積層されている全半導体チップ共通のSO貫通ビア経路から切断された状態となる。
一方、最上層の半導体チップでは、SE=H、SE2端子はフローティング状態となるが、SE2端子をGNDレベルにプルダウンする抵抗によってL状態になるため、Int−SO信号はSO2端子にも出力される。
結果として、最下層の半導体チップから出力されるSI信号が、各積層半導体チップのバウンダリスキャンコントローラ21を経由して、最上層のSO2端子から最下層に戻ってくるというバウンダリスキャンチェーンが実現できる。
In this circuit configuration, the Int-SO signal is output to the SO terminal as it is, and is always output to the semiconductor chip one layer above the semiconductor chip of interest. With respect to SO2, in the scan test mode, SE = SE2 = H in the semiconductor chip other than the uppermost layer, the SO2 terminal is in a floating state, and is disconnected from the SO through via path common to all stacked semiconductor chips. Become.
On the other hand, in the uppermost semiconductor chip, the SE = H and SE2 terminals are in a floating state, but the Int-SO signal is also output to the SO2 terminal because the SE2 terminal is in an L state by a resistor that pulls the SE2 terminal down to the GND level. .
As a result, it is possible to realize a boundary scan chain in which the SI signal output from the lowermost semiconductor chip returns to the lowermost layer from the uppermost SO2 terminal via the boundary scan controller 21 of each stacked semiconductor chip.

ノーマルモード時、最上層以外の半導体チップでは、SE=SE2=Lとなり、SO2端子はL固定となる。最上層の半導体チップでは、SE=L、SE2はフローティングとなり、SO2端子はL固定となり、SO2端子でデータの衝突が起きることはない。   In the normal mode, SE = SE2 = L in the semiconductor chip other than the uppermost layer, and the SO2 terminal is fixed to L. In the uppermost semiconductor chip, SE = L and SE2 are in a floating state, the SO2 terminal is fixed to L, and data collision does not occur at the SO2 terminal.

また、テストモード時は、SE2=Hとなるため、プルダウン抵抗を介してVDD電源とGND電源間で微小電流が流れるが、ノーマルモード時は、SE2=Lであるため、半導体チップ、さらには、積層半導体装置の消費電流増加といったデメリットはない。   Since SE2 = H in the test mode, a small current flows between the VDD power supply and the GND power supply via the pull-down resistor. However, in the normal mode, SE2 = L, so that the semiconductor chip, There is no demerit such as an increase in current consumption of the stacked semiconductor device.

<6.SO制御回路の第2構成例>
図6(A)は、SO制御回路24の第2構成例を示す回路図である。また、図6(B)には、モード別に最上層とそれ以外に分けてSOとSO2の状態を表にまとめて示す。
図6(A)の構成が図5(A)と異なるのは、SO経路に転送ゲートTG3が接続され、SO端子がトランジスタT2によりL固定可能となっていることである。転送ゲートTG3は、転送ゲートTG2と同様な信号で制御されるが、そのNMOSトランジスタとPMOSトランジスタの制御信号に対する組み合わせが逆となり、転送ゲートTG2とは反転動作する。トランジスタT2はインバータINV2の出力によって制御される。
<6. Second Configuration Example of SO Control Circuit>
FIG. 6A is a circuit diagram showing a second configuration example of the SO control circuit 24. FIG. 6B shows a table showing the states of SO and SO2 separately for the uppermost layer and other layers for each mode.
6A is different from FIG. 5A in that the transfer gate TG3 is connected to the SO path and the SO terminal can be fixed to L by the transistor T2. The transfer gate TG3 is controlled by a signal similar to that of the transfer gate TG2, but the combination of the NMOS transistor and the PMOS transistor with respect to the control signal is reversed, and the transfer gate TG2 is inverted. The transistor T2 is controlled by the output of the inverter INV2.

スキャンテストモード時、最上層以外の半導体チップでは、SE=SE2=Hとなり、(Int−SO)はSO端子から出力され、SO2は(Hi−Z)となる。最上層の半導体チップでは、SE=H、SE2はフローティングであるが、プルダウン抵抗によってL固定とされるため、(Int−SO)はSO2端子から出力され、SO端子はL固定となる。結果として、最下層の半導体チップから出力されるSI信号が、各積層半導体チップのバウンダリスキャンコントローラ21を経由して、最上層のSO2端子から最下層に戻ってくるというバウンダリスキャンチェーンが実現できる。
ノーマルモード時は、SE=SE2=Lであるため、SO端子、SO2端子ともL固定となり、SO2でデータが衝突するようなことも起きない。
In the scan test mode, in a semiconductor chip other than the uppermost layer, SE = SE2 = H, (Int-SO) is output from the SO terminal, and SO2 is (Hi-Z). In the uppermost semiconductor chip, SE = H and SE2 are floating, but are fixed to L by a pull-down resistor. Therefore, (Int-SO) is output from the SO2 terminal, and the SO terminal is fixed to L. As a result, it is possible to realize a boundary scan chain in which the SI signal output from the lowermost semiconductor chip returns to the lowermost layer from the uppermost SO2 terminal via the boundary scan controller 21 of each stacked semiconductor chip.
In the normal mode, since SE = SE2 = L, both the SO terminal and the SO2 terminal are fixed to L, and data does not collide at SO2.

<7.SO制御回路の第3構成例>
図7(A)は、SO制御回路24の第3構成例を示す回路図である。また、図7(B)には、モード別に最上層とそれ以外に分けてSOとSO2の状態を表にまとめて示す。
図7(A)の構成が図6(A)と異なるのは、転送ゲートTG1の位置が、分岐点BPより前(入力側)に移動していることである。この入力側経路は、SO経路の一部を構成する。
回路動作は、図6と同じである。
<7. Third Configuration Example of SO Control Circuit>
FIG. 7A is a circuit diagram showing a third configuration example of the SO control circuit 24. FIG. 7B shows the states of SO and SO2 in a table for each mode divided into the uppermost layer and the others.
The configuration of FIG. 7A is different from that of FIG. 6A in that the position of the transfer gate TG1 has moved to the front (input side) of the branch point BP. This input side path constitutes a part of the SO path.
The circuit operation is the same as in FIG.

<8.電極構造と端子との対応例>
図8は、積層する半導体チップの貫通電極位置等を示した図である。
貫通電極はタイプA(Type A)とタイプB(Type B)の2種類がある。タイプAは、半導体チップ上下に位置する電極座標が同じで、且つ、上下の電極同士が短絡されている貫通ビアか、あるいは、同一論理となる貫通電極である。
タイプBは、半導体チップ上下に位置する電極座標は同じであるが、電極間の論理は論理回路で分離されており、必ずしも一致しない貫通電極である。
<8. Example of correspondence between electrode structure and terminal>
FIG. 8 is a diagram showing the positions of the through electrodes of the semiconductor chips to be stacked.
There are two types of through electrodes, Type A (Type A) and Type B (Type B). Type A is a through via in which the electrode coordinates located above and below the semiconductor chip are the same and the upper and lower electrodes are short-circuited, or a through electrode having the same logic.
In type B, the coordinates of the electrodes located above and below the semiconductor chip are the same, but the logic between the electrodes is separated by a logic circuit and is not necessarily a through electrode.

SCK、SRST、SE、SO2は、最下層の半導体チップとそれ以外の積層半導体チップをパラレルに接続する必要があるために、タイプAの貫通電極を採用する。
下層半導体チップから入力されるSE信号をそのまま下層半導体チップに出力する端子は、下層半導体チップのSE2端子に接続する必要がある。また、SI端子とSO端子は、積層半導体チップ間でシリアルに接続する必要がある。よって、両端子とも、タイプBの貫通電極を採用する。
Since SCK, SRST, SE, and SO2 need to connect the lowermost semiconductor chip and the other stacked semiconductor chips in parallel, a type A through electrode is employed.
The terminal that outputs the SE signal input from the lower semiconductor chip as it is to the lower semiconductor chip needs to be connected to the SE2 terminal of the lower semiconductor chip. In addition, the SI terminal and the SO terminal need to be serially connected between the stacked semiconductor chips. Therefore, a type B through electrode is adopted for both terminals.

ここで本発明との対応を説明する。
一方のチップ面(この場合は下面)に設けられたSIを本発明の“第1入力端子”とする。これと反対の面(上面)でSI(第1入力端子)と対応してタイプBの貫通電極を構成する端子はSOであり、これが本発明の“第1出力端子”に相当する。
一方、SI(第1入力端子)と同一なチップ面に設けられSEが下層に向かって分岐出力される端子が本発明の“第2出力端子”に相当する。この第2出力端子(SE出力端子)と対応して反対側の上面に設けられたSE2が、さらに上層のチップのSE出力を受けてSE2として入力する本発明の“第2入力端子”に相当する。
Here, correspondence with the present invention will be described.
The SI provided on one chip surface (in this case, the lower surface) is defined as the “first input terminal” of the present invention. On the opposite surface (upper surface), the terminal constituting the type B through electrode corresponding to SI (first input terminal) is SO, which corresponds to the “first output terminal” of the present invention.
On the other hand, a terminal provided on the same chip surface as SI (first input terminal) and from which SE is branched and outputted toward the lower layer corresponds to the “second output terminal” of the present invention. SE2 provided on the upper surface on the opposite side corresponding to the second output terminal (SE output terminal) corresponds to the “second input terminal” of the present invention that receives SE output of the upper chip and inputs it as SE2. To do.

タイプAに関しては、SEを下層から上層に受け渡す貫通ビアが本発明の“第1貫通ビア”に相当する。また、SOを上層から下層に受け渡し、フィードバック経路FBRの基本構成となる貫通ビアが本発明の“第2貫通ビア”に相当する。
なお、第2貫通ビアに対しては、その途中のノードにSO制御回路24からのSO2経路が接続され、SO2経路がSO信号の出力となる最上層のチップでは、このノードより下層にSOのフィードバック経路が限定される。
For type A, the through via that transfers SE from the lower layer to the upper layer corresponds to the “first through via” of the present invention. Further, the through via which is the basic configuration of the feedback path FBR by passing SO from the upper layer to the lower layer corresponds to the “second through via” of the present invention.
Note that the SO2 path from the SO control circuit 24 is connected to a node in the middle of the second through via, and in the uppermost layer chip where the SO2 path is the output of the SO signal, the SO layer is lower than this node. The feedback path is limited.

図5〜図7に示す3つのSO制御回路構成例のうち、第1構成例(図5)が、第1入力端子と第1出力端子が制御データの受け渡しの用途、第2入力端子と第2出力端子が分岐制御信号が戻される経路の用途と、用途が固定される例である。
これに対し、第2および第3構成例(図6および図7)は、制御信号の論理(HとL)を上記説明と反転すれば、第1入力端子と第1出力端子の組と、第2入力端子と第2出力端子の組とで、用途を逆に切り替えることができる。
この構成は回路素子数が若干増えるが、より柔軟な端子の利用ができるという利点がある。
Among the three SO control circuit configuration examples shown in FIGS. 5 to 7, the first configuration example (FIG. 5) shows that the first input terminal and the first output terminal are used for transferring control data, the second input terminal and the second input terminal This is an example in which the usage of the path through which the branch control signal is returned to the two output terminals and the usage are fixed.
On the other hand, in the second and third configuration examples (FIGS. 6 and 7), if the logic (H and L) of the control signal is inverted from the above description, the set of the first input terminal and the first output terminal, The application can be switched in reverse depending on the combination of the second input terminal and the second output terminal.
Although this configuration slightly increases the number of circuit elements, there is an advantage that more flexible terminals can be used.

なお、転送ゲートTG1とTG2、または、転送ゲートTG2〜TG3が、本発明の“複数のスイッチ”に該当する。   The transfer gates TG1 and TG2 or the transfer gates TG2 to TG3 correspond to “a plurality of switches” of the present invention.

図9は、タイプAの貫通電極の構造例を示す図である。
半導体チップ上下の電極E1とE2が短絡しており、下層からの信号を上層半導体チップに伝達するのと同時に、該当半導体チップでも使用することが可能である。この構造により、半導体チップを積層したときに、各半導体チップに同一の信号を入力することができる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a structure example of a type A through electrode.
The electrodes E1 and E2 above and below the semiconductor chip are short-circuited, and at the same time as the signal from the lower layer is transmitted to the upper layer semiconductor chip, the corresponding semiconductor chip can be used. With this structure, when semiconductor chips are stacked, the same signal can be input to each semiconductor chip.

また、図10のように、上下の電極E1とE2を直接短絡せずに、電極間にリドライバ(バッファ)をシリアルに接続し、論理的に同一の信号を入力することも可能である。   Further, as shown in FIG. 10, it is possible to connect a redriver (buffer) serially between the electrodes without directly short-circuiting the upper and lower electrodes E1 and E2, and to input logically the same signal.

図11は、タイプBの貫通電極の構造例を示す図である。
半導体チップ上下に存在する電極E1とE2が同一座標にあるが、両電極は短絡しておらず、電極間にシリアルに論理回路(図8の例ではバウンダリスキャンコントローラ21)が接続されている構造となっている。
この構造により、半導体チップを積層したときに、同一半導体チップの場合でも、半導体チップの入力端子と出力端子を短絡させずに、所望の入力端子と出力端子を接続させることが可能である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a structure example of a type B through electrode.
Although the electrodes E1 and E2 existing above and below the semiconductor chip are at the same coordinate, both electrodes are not short-circuited, and a logic circuit (boundary scan controller 21 in the example of FIG. 8) is serially connected between the electrodes. It has become.
With this structure, when semiconductor chips are stacked, it is possible to connect a desired input terminal and output terminal without short-circuiting the input terminal and output terminal of the semiconductor chip even in the case of the same semiconductor chip.

タイプA、タイプBとも、上層電極に接続させる信号は、通常の半導体製造方法で決定されるので、貫通電極形成のプロセス工程自体に差があるわけではない。また、異なる半導体チップを積層する場合でもSI電極、SO電極の座標が同じであれば、本発明のバウンダリスキャンコントローラ21を適用することができる。   In both types A and B, the signal to be connected to the upper layer electrode is determined by a normal semiconductor manufacturing method, and therefore there is no difference in the process steps for forming the through electrode. Even when different semiconductor chips are stacked, the boundary scan controller 21 of the present invention can be applied as long as the coordinates of the SI electrode and the SO electrode are the same.

<9.変形例>
以上の実施形態では、バウンダリスキャンテストを説明したが、図2に示す内部論理回路30の動作をテストする回路動作スキャンテストでも、図1〜図11に図解した構成はそのまま利用できる。
但し、図3のバウンダリスキャン制御回路23が、入力データを図2のスキャンチェーン回路22に与えることと、内部論理回路30の出力側のスキャンチェーン部から収集された出力データを受け付ける点で、バウンダリスキャンとは異なる。つまり、バウンダリスキャンでは下層チップで与えたデータがチップ境界を通過して得られた出力データを、その1階層上のチップで受け付ける。これに対し、回路動作スキャンテストでは、データの入力と出力が同一チップ内で完結して行われる。
この際に伴う細かな制御が若干異なるが、基本的なデータの伝達手法とフィードバック手法は両テストで共通する。したがって、回路動作スキャンテストへの本発明の適用も可能である。
<9. Modification>
Although the boundary scan test has been described in the above embodiment, the configuration illustrated in FIGS. 1 to 11 can be used as it is in the circuit operation scan test for testing the operation of the internal logic circuit 30 shown in FIG.
However, the boundary scan control circuit 23 in FIG. 3 provides the input data to the scan chain circuit 22 in FIG. 2 and receives the output data collected from the scan chain portion on the output side of the internal logic circuit 30. It is different from scanning. In other words, in the boundary scan, the output data obtained by passing the data given by the lower layer chip through the chip boundary is received by the chip on the first layer. On the other hand, in the circuit operation scan test, data input and output are completed within the same chip.
Although the detailed control involved is slightly different, the basic data transmission method and feedback method are common to both tests. Therefore, the present invention can also be applied to a circuit operation scan test.

また、同一半導体チップを積層する場合はもちろん、別々の半導体チップを積層する場合でも、本発明のバウンダリスキャンコントローラ21を搭載することにより、積層する半導体チップの接続を電気的に検査することが可能である。   In addition, when the same semiconductor chip is stacked, as well as when different semiconductor chips are stacked, the connection of the stacked semiconductor chips can be electrically inspected by mounting the boundary scan controller 21 of the present invention. It is.

本発明によれば、専用半導体チップや、半導体チップ内にチップID識別回路を具備する必要なく、バウンダリスキャンテストや回路動作スキャンテストを容易に実行可能である。その結果、開発コスト抑制、生産性向上、歩留まり管理が容易で、安価に積層半導体装置を製造することができるという利点がある。   According to the present invention, a boundary scan test and a circuit operation scan test can be easily performed without the need for a dedicated semiconductor chip or a chip ID identification circuit in the semiconductor chip. As a result, there is an advantage that development costs can be suppressed, productivity can be improved, yield management can be easily performed, and a stacked semiconductor device can be manufactured at low cost.

1…入力端側の半導体チップ、2…半導体チップ群、2end…末端の半導体チップ、20…積層チップ制御回路、21…バウンダリスキャンコントローラ、22…スキャンチェーン回路、23…バウンダリスキャン制御回路、24…SO制御回路、SE…(共通制御信号およびその入力端子)、SE2…(分岐制御信号およびその入力端子)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input side semiconductor chip, 2 ... Semiconductor chip group, 2end ... Terminal semiconductor chip, 20 ... Stacked chip control circuit, 21 ... Boundary scan controller, 22 ... Scan chain circuit, 23 ... Boundary scan control circuit, 24 ... SO control circuit, SE (common control signal and its input terminal), SE2 (branch control signal and its input terminal).

Claims (9)

積層された複数の半導体チップの各半導体チップに共通に与えられる共通制御信号の入力端子と、
データ出力側に隣接する他の半導体チップから、当該他の半導体チップに与えられる前記共通制御信号が分岐されて入力される分岐制御信号の入力端子と、
前記共通制御信号が入力されるが前記分岐制御信号が入力されないときは、積層方向における末端の半導体チップであることを検出するエンドチップ検出回路と、
を有する積層チップ制御回路。
A common control signal input terminal commonly applied to each of the plurality of stacked semiconductor chips;
A branch control signal input terminal to which the common control signal given to the other semiconductor chip is branched and input from another semiconductor chip adjacent to the data output side;
When the common control signal is input but the branch control signal is not input, an end chip detection circuit that detects a semiconductor chip at the end in the stacking direction;
A multilayer chip control circuit comprising:
前記エンドチップ検出回路は、入力端の半導体チップから末端の半導体チップにまで積層方向に制御データを受け渡すための内部データ経路から分岐した分岐経路に接続され、または、当該分岐経路と前記内部データ経路の双方に接続され、前記共通制御信号と前記分岐制御信号によりオンとオフが制御される複数のスイッチを有する
請求項1に記載の積層チップ制御回路。
The end chip detection circuit is connected to a branch path branched from an internal data path for passing control data in the stacking direction from the input end semiconductor chip to the end semiconductor chip, or the branch path and the internal data The multilayer chip control circuit according to claim 1, further comprising a plurality of switches connected to both of the paths and controlled to be turned on and off by the common control signal and the branch control signal.
前記複数の半導体チップを貫く貫通ビアによる接続によって、前記制御データを、前記末端の半導体チップから前記入力端の半導体チップに戻して外部へ出力させるフィードバック経路を有する積層半導体装置に適用が可能であり、
前記分岐経路は、前記内部データ経路を前記フィードバック経路へ接続するための経路であり、
前記複数のスイッチは、前記分岐制御信号が入力されない前記末端の半導体チップで前記分岐経路を導通状態とし、前記分岐制御信号が入力される他の半導体チップで前記分岐経路を遮断状態とする論理回路構成を有する
請求項2に記載の積層チップ制御回路。
The control data can be applied to a stacked semiconductor device having a feedback path for returning the control data from the terminal semiconductor chip to the input-end semiconductor chip and outputting it to the outside by connection with through vias penetrating the plurality of semiconductor chips. ,
The branch path is a path for connecting the internal data path to the feedback path,
The plurality of switches is a logic circuit that brings the branch path into a conductive state at the terminal semiconductor chip to which the branch control signal is not inputted and blocks the branch path at another semiconductor chip to which the branch control signal is inputted. The multilayer chip control circuit according to claim 2, having a configuration.
第1入力端子と、
半導体チップの表裏面で前記第1入力端子と対応した位置に設けられた第1出力端子と、
前記第1入力端子と同一なチップ面側に設けられた第2出力端子と、
前記第2出力端子と反対のチップ面側で当該第2出力端子と対応した位置に設けられた第2入力端子と、
半導体チップの表裏面を貫いて前記共通制御信号の入出力端子となる第1貫通ビアと、
前記フィードバック経路を構成するために半導体チップの表裏面を貫く第2貫通ビアと、
を有する請求項3に記載の積層チップ制御回路。
A first input terminal;
A first output terminal provided at a position corresponding to the first input terminal on the front and back surfaces of the semiconductor chip;
A second output terminal provided on the same chip surface side as the first input terminal;
A second input terminal provided at a position corresponding to the second output terminal on the chip surface side opposite to the second output terminal;
A first through via that penetrates the front and back surfaces of the semiconductor chip and serves as an input / output terminal for the common control signal;
A second through via penetrating the front and back surfaces of the semiconductor chip to form the feedback path;
The multilayer chip control circuit according to claim 3, comprising:
前記第1入力端子と前記第1出力端子は前記内部データ経路に接続されて前記制御データの受け渡しをする端子であり、
前記第2入力端子と前記第2出力端子は前記分岐制御信号が戻される経路の端子である
請求項4に記載の積層チップ制御回路。
The first input terminal and the first output terminal are terminals connected to the internal data path to transfer the control data;
The multilayer chip control circuit according to claim 4, wherein the second input terminal and the second output terminal are terminals of a path through which the branch control signal is returned.
前記第1入力端子および前記第1出力端子の組と、前記第2入力端子と前記第2出力端子の組とは、前記制御データの受け渡しをする端子対と、前記分岐制御信号が戻される経路の端子対との機能が、前記第1および分岐制御信号の論理に応じて変更可能である
請求項4に記載の積層チップ制御回路。
The set of the first input terminal and the first output terminal, and the set of the second input terminal and the second output terminal are a pair of terminals for passing the control data and a path through which the branch control signal is returned. 5. The multilayer chip control circuit according to claim 4, wherein the function of the terminal pair can be changed according to the logic of the first and branch control signals.
前記積層チップ制御回路は、
複数のデータをパラレルに入力し、入力データに応答して発生した複数のデータをパラレルに出力する内部回路のデータ入出力端子に対し、半導体チップ間の端子接続の良否をテストするときのテストデータを半導体チップ内でシリアルに転送し、半導体チップ間でパラレルに転送するスキャンチェーン回路と、
複数の半導体チップ間で前記スキャンチェーン回路の転送動作を同期制御し、そのときの実行命令を含む前記制御データを積層方向で順に受け渡すバウンダリスキャン制御回路と、
前記複数のスイッチを含むことで前記エンドテスト検出回路の機能をもち、検出結果に応じて制御データの出力先を制御する出力制御回路と、
を有する請求項1〜6の何れかに記載の積層チップ制御回路。
The laminated chip control circuit is
Test data when testing the terminal connection between semiconductor chips for data input / output terminals of internal circuits that input multiple data in parallel and output multiple data generated in response to input data in parallel A scan chain circuit that serially transfers data in a semiconductor chip and in parallel between semiconductor chips;
A boundary scan control circuit that synchronously controls the transfer operation of the scan chain circuit between a plurality of semiconductor chips, and sequentially transfers the control data including the execution instruction at that time in the stacking direction;
An output control circuit that has a function of the end test detection circuit by including the plurality of switches, and controls an output destination of control data according to a detection result;
The multilayer chip control circuit according to claim 1, comprising:
積層された複数の半導体チップと、
前記複数の半導体チップの各々に設けられた積層チップ制御回路と、
前記複数の半導体チップを貫く貫通ビア経路と、
を有し、
積層方向で一方端に位置する半導体チップの積層チップ制御回路に対し外部信号の入出力が可能であり、
前記積層チップ制御回路は、
共通制御信号の入力端子と、
データ出力側に隣接する他の半導体チップから、当該他の半導体チップに与えられる前記共通制御信号が分岐されて入力される分岐制御信号の入力端子と、
入力される前記共通制御信号と前記分岐制御信号との論理の組み合わせに基づいて、積層方向における末端の半導体チップであることを検出するエンドチップ検出回路と、
を有し、
当該積層チップ制御回路が設けられた半導体チップが末端にないときは前記制御データの出力先を積層方向に受け渡しする側とし、末端の半導体チップが検出されたときは前記制御データの出力先を前記貫通ビア経路の側に変更する
積層半導体装置。
A plurality of stacked semiconductor chips; and
A laminated chip control circuit provided in each of the plurality of semiconductor chips;
A through via path extending through the plurality of semiconductor chips;
Have
External signals can be input and output to the stacked chip control circuit of the semiconductor chip located at one end in the stacking direction,
The laminated chip control circuit is
A common control signal input terminal;
A branch control signal input terminal to which the common control signal given to the other semiconductor chip is branched and input from another semiconductor chip adjacent to the data output side;
An end chip detection circuit that detects a terminal semiconductor chip in the stacking direction based on a combination of logics of the input common control signal and the branch control signal;
Have
When the semiconductor chip provided with the laminated chip control circuit is not at the end, the output destination of the control data is the side that delivers in the stacking direction, and when the semiconductor chip at the end is detected, the output destination of the control data is A stacked semiconductor device that changes to the through via path side.
前記積層チップ制御回路は、
複数のデータをパラレルに入力し、入力データに応答して発生した複数のデータをパラレルに出力する内部回路のデータ入出力端子に対し、半導体チップ間の端子接続の良否をテストするときのテストデータを半導体チップ内でシリアルに転送し、半導体チップ間でパラレルに転送するスキャンチェーン回路と、
複数の半導体チップ間で前記スキャンチェーン回路の転送動作を同期制御し、そのときの実行命令を含む前記制御データを積層方向で順に受け渡すバウンダリスキャン制御回路と、
前記複数のスイッチを含むことで前記エンドテスト検出回路の機能をもち、検出結果に応じて制御データの出力先を制御する、制御データの出力制御回路と、
を有する請求項8に記載の積層半導体装置。
The laminated chip control circuit is
Test data when testing the terminal connection between semiconductor chips for data input / output terminals of internal circuits that input multiple data in parallel and output multiple data generated in response to input data in parallel A scan chain circuit that serially transfers data in a semiconductor chip and in parallel between semiconductor chips;
A boundary scan control circuit that synchronously controls the transfer operation of the scan chain circuit between a plurality of semiconductor chips, and sequentially transfers the control data including the execution instruction at that time in the stacking direction;
An output control circuit for control data, which has the function of the end test detection circuit by including the plurality of switches, and controls the output destination of the control data according to the detection result;
The laminated semiconductor device according to claim 8, comprising:
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